水肥耦合对玉米光合特性及产量的影响

利用可精确控制水分条件的水肥平衡场,在不同水肥耦合处理的条件下,研究了水肥耦合对玉米光合特性及产量的影响,结果表明:不同水肥耦合处理的条件下,玉米的光合速率有所不同,气孔导度的变化与光合速率的变化表现基本一致,而对蒸腾速率、细胞间CO₂浓度影响不大.其中,在自然降水条件下,有机肥和无机肥的配合,有利于玉米子粒灌浆期维持较高的光合速率,表现出良好的产量潜力.充足水条件下,有机肥和无机肥的配合,光合速率及气孔导度表现较低,表现产量有所下降,说明供水量与施肥量之间有一个平衡系数.表明黑龙江省北部黑土区自然生态条件下,为充分发挥玉米的产量潜力,最佳的管理措施是增施无机肥和有机肥的配合.     

高产水平下水肥耦合对小麦旗叶光合特性及产量的影响

为了探讨黄淮麦区冬小麦的高产机理,在大田条件下设置不同梯度的水肥耦合模式,分析了高产水平下旗叶光合特性与籽粒产量的效应.结果表明,不同模式的水肥耦合对旗叶光合特性和籽粒产量的影响不同,总体表现为土壤水分的处理效应大于施氮量的效应.旗叶光合速率(Pn)和气孔导度(G5)均随着土壤水分的增加而升高,表现为W3(充足水分)＞W2(适宜水分)＞W1(自然降水),差异达显著水平.胞间CO2浓度(Ci)随着土壤水分的增加而降低;不同的氮肥处理,旗叶Pn和Gs随着施氮量的增加而升高,表现为N3(270 kg·hm-2)＞N2(195 kg·hm-2)＞N1(CK),Ci在不同水分条件下与施氮量的关系不尽相同.不同水肥耦合模式对水分利用效率的影响表现为W2＞W3＞W1,并以W2N2为最高,不同处理组合的籽粒产量亦以W2N2为最高.表明高产条件下W2N2水肥组合应是高产高效的运筹模式.     

水氮耦合对大豆生长发育的影响Ⅱ.水氮耦合对大豆生理特征的影响

通过大豆生长发育各阶段的不同水氮处理，阐明水氮耦舍对大豆光合速率、蒸腾速率、气孔导度的影响。结果表明：1、在土壤水分“特涝”条件下，在R2和R4期，气孔导度有不同程度的降低，而蒸腾速率总体有升高趋势，增施N肥降低光合速率、蒸腾速率、气孔导度，对大豆产量形成不利；2、在土壤水分“充足”条件下可以提高光合速率、蒸腾速率、气孔导度，但随着生育期的推进而递减，增施N肥可以提高光合速率、蒸腾速率、气孔导度，对大豆产量形成有利；3、在土壤水分“略旱”条件下，导致各生育时段的光合速率、蒸腾速率、气孔导度降低，特别是R2—R5期，增施N肥可以调节水分对光合速率的作用，同时提高蒸腾速率、气孔导度，增强对逆境胁迫的适应能力；4、在土壤水分“特旱”条件下，光合速率、蒸腾速率、气孔导度降低，增施N肥不能对大豆生理特性起到调节作用，而土壤恢复适宜水分后，N肥对大豆受旱恢复生长的速度起到一定的调节作用。大豆Ve期遭遇旱、涝水分条件，全生育期均会受到不同程度的影响，但是随着生育期的推进，这种影响呈递减的趋势。     

水分和氮素水平对春小麦光合特性和水分利用的影响

为探明旱作农田不同水肥条件改善作物光合特性和水分利用效率增加作物产量的机理,通过室内盆栽试验,设计40%(W_1)、70%(W_2)和100%(W_3)3个水分梯度以及75 kg/hm~2(N_1)、225 kg/hm~2(N_2)2个施氮水平的双因素交互试验,研究水分和氮素水平对春小麦的光合生理、产量和水分利用特性的影响。结果表明:N_1W_2处理小麦的净光合速率、穗干重、干物质量和水分利用率与高水高氮(N_2W_3)处理无显著差异;蒸腾速率和气孔导度最高,分别为5.86和157.73 mmol/m~2·s,显著高于其他处理;蒸腾量最大,蒸发量最小,蒸腾蒸发比最大,说明水氮合理配施可显著提高小麦的光合特性、水分利用效率和产量。从节水节肥角度考虑,施氮量75 kg/hm~2和70%田间持水量耦合可以显著提高小麦的净光合速率和水分利用率,促进灌浆后干物质的积累,增加产量。本试验条件下,N_1W_2(施氮量75 kg/hm~2、70%田间持水量)为最优水氮组合。     

水肥耦合对大豆光合特性及产量的影响

在不同化肥施用量条件下,在大豆开花和结荚期分别进行灌水,研究水肥耦合对大豆光合特性及产量的影响以及不同处理的水分利用效率。结果表明:肥量相同的条件下,大豆蒸腾速率和气孔导度的变化趋势一致,即花期+荚期灌水最高,然后依次为荚期灌水、花期灌水、对照;光合速率是荚期灌水最高,其次是花期+荚期灌水,再次花期灌水,对照的光合速率最低;产量随灌水的变化趋势也是荚期灌水最高,然后依次是花期+荚期灌水、花期灌水,对照产量最低。水分处理相同条件下,产量随肥量的增加而增加,高肥结荚期灌水产量最高;水分利用效率是荚期灌水最高,花期灌水居中,花期+荚期灌水最低。因此,在大豆栽培学上通过适当增加肥量,结荚期进行灌水,可以明显提高大豆叶片光合速率、水分利用效率及产量。     

小麦光合特性及产量构成对长期不同土壤培肥模式的响应

为筛选出适宜于砂姜黑土的最佳土壤培肥模式,基于小麦光合、产量和收获指数,研究了不施肥(CK）、单施化肥(NPK,施氮量525 kg·hm^-2）、单施有机肥(M,折合的施氮量也为525 kg·hm^-2）、等氮有机无机肥配施(MNPK,有机肥和化肥中施氮量相同,总氮量为525 kg·hm^-2）和高氮有机无机肥配施(HMNPK,有机肥和化肥中施氮量相同,总氮量为840 kg·hm^-2）五种方式长期培肥后不施肥条件下土壤的养分后续供应能力差异。结果表明,不施肥条件下MNPK和HMNPK处理间小麦旗叶面积和叶绿素含量差异不显著,但二者均显著高于M和NPK处理,M处理的旗叶面积和叶绿素含量略高于NPK处理,CK的旗叶面积和叶绿素含量显著低于其他处理。MNPK和HMNPK处理的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素荧光参数F_m、Φ_PSⅡ、F_v/F_m、ETR、q_P优于M和NPK处理,M处理的光合速率和叶绿素荧光各参数总体表现优于NPK处理。M处理的穗粒数、经济产量和生物产量比NPK处理分别显著增加了10.0%、10.6%和7.6%,MNPK和HMNPK处理间经济产量和生物产量差异不显著,但皆高于NPK和M处理,其中MNPK和HMNPK处理的经济产量和生物产量分别比NPK处理显著增加26.3%、15.9%和20.6%、14.0%,CK的穗数、穗粒数、经济产量和生物产量显著低于其他处理。HMNPK和MNPK处理间收获指数差异不显著,但二者高于NPK和M处理,M处理收获指数比NPK处理增加了3.0%。小麦旗叶面积、叶绿素含量、光合速率和实际光化学效率与每盆经济产量和生物产量皆呈极显著直线正相关。由此得出,在培肥土壤基础肥力和养分后续供应能力方面,有机肥与化肥配施优于单施有机肥和单施化肥,单施有机肥优于单施化肥,且有机肥与化肥配施下增加施氮量的效果不明显。     

有机无机肥配施对夏花生叶片衰老的影响

大田栽培条件下,以"花育22号"品种为材料,研究了有机无机肥配施对夏花生根系活力和叶片衰老的影响.结果表明:有机无机肥配施可以提高叶面积系数、叶片中叶绿素和可溶性蛋白质含量以及有关保护酶的活性,降低MDA含量,延缓生育后期的衰老速率,提高生育后期的光合作用积累,有机无机肥配施效果显著好于单施无机肥和有机肥处理,单施无机肥在生育前期的效果好于单施有机肥,而单施有机肥的处理在生育后期效果好于单施无机肥.因此,有机无机肥配施是花生较为理想的施肥方式.     

不同水肥条件对农田土壤细菌生理菌群的影响

采用田间试验研究了大豆苗期、花期和鼓粒期在干旱、自然和充足三种水分及无肥、无机肥和无机肥+有机肥三种施肥方式条件下,根际士壤中氨氧化细菌、自生周氮菌和反硝化细菌三种不同生理菌群的变化.结果表明:施用无机肥条件下自然降水使氨氧化细菌数量高于充足水和干旱处理,干旱使好气性自生固氮菌和反硝化细菌数量高于自然降水和充足水,在自然降水条件不同施肥使功能性细菌发生变化,施肥促进三种功能菌的生长,其中,有机肥配施化肥的效果最为显著反硝化细菌符处理数量相近,有机肥数量稍高.     

不同时期灌溉对大豆叶片生理特性及水分利用效率的影响

在大豆不同生育时期进行灌水处理,产量存在显著差异.分别是开花期》开花期 鼓粒期》结英期》鼓粒期》对照》分枝期.开花期灌水能提高叶绿素含量,降低气孔导度和蒸腾速率,提高光合速率,使水分利用效率达到最大.在大豆鼓粒期水分胁迫下不同磷肥处理表明,在一定范围内(0～0.56 g/盆)增施磷肥有利于提高光合速率,降低蒸腾速率,提高水分利用效率.因此,在生产实践中,开花期灌水一次,灌水量为40 m3 667 m-2,并配合增施磷肥,能提高大豆叶片光合性能、叶片水分利用效率和产量.     

水肥运筹对滴灌春小麦保护酶活性及产量的影响

为了解水肥运筹对滴灌春小麦旗叶保护酶活性及产量的影响,通过大田调查和小区控制试验,测定和分析了不同水肥条件下滴灌春小麦分蘖期、拔节期、灌浆期的保护酶活性、丙二醛含量及产量差异.结果表明,从分蘖期到灌浆期,适宜的水肥条件能增加滴灌春小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性.重度水分胁迫和低氮条件下,丙二醛(MDA)含量较高.水肥对产量互作效应显著,增施氮肥可提高产量.说明水肥合理配施对小麦的抗旱性具有一定的调控作用,灌水量和施肥量过高或过低均不利于小麦相关生理过程.综合考虑不同指标,全生育期灌水量为2 800～4 400 m3·hm-2、氮肥施用量为450～750 kg·hm-2、磷肥施用量为225～375 kg·hm-2时,滴灌小麦膜脂抗氧化能力和产量表现最佳.     

氮肥水平对限制灌溉下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了小麦旗叶胞间CO2浓度;限制灌溉条件下,与不施氮肥相比,增施氮肥能明显改善小麦旗叶光合性能。从产量来看,充分灌水有利于小麦产量提高,而限制灌溉条件下,灌水时期提前或增施氮肥能不同程度提高小麦产量。以上结果说明,增施一定量的氮肥能明显改善限制灌溉条件下冬小麦花后旗叶光合性能,提高小麦产量和水分利用效率。     

不同土壤肥力下旱后复水对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

为给冬小麦节水高产栽培提供理论依据,采用盆栽试验,研究了不同土壤肥力下返青后干旱及拔节期复水对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响。结果表明,同一土壤水分条件下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随土壤肥力的降低而降低;同一土壤肥力下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随干旱程度的增加而降低。干旱胁迫复水24 h后,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均出现了补偿或超补偿效应,但中度干旱恢复度大于重度干旱。光合速率以HA处理（高肥力、最大田间持水量的85%）最高,单叶水分利用效率在干旱胁迫下和复水24 h后均以HB处理（高肥力、最大田间持水量的55%）最高。以上结果说明,冬小麦返青期中度干旱条件下,高肥力土壤有利于复水后光合系统恢复和单叶水分利用效率提高,而重度干旱下贫瘠土壤应减少基肥的施入量。     

长期绿肥还田对江南稻田系统生产力及抗逆性的影响

 依据江南丘陵地区双季稻田28年（1981-2008年）长期绿肥还田的田间定位试验和4年的养分耗竭盆栽试验,分析比较了长期不同量绿肥还田对稻田系统生产力和抗逆性的综合影响。结果表明,常量绿肥还田和高量绿肥还田处理下,早稻、晚稻和历年的全年平均籽粒产量和生物学产量及其变异系数与长期单施化肥处理差异不显著,但由于绿肥还田处理施用绿肥替代部分化肥,平均每年的化肥N、P和K投入量比单施化肥处理分别减少90.0、9.9和72.0 kg/hm2。绿肥处理的双季稻全年产量呈上升趋势,而长期化肥处理则呈下降趋势,且前者的全年产量可持续性产量指数均略高于后者,常量绿肥还田下稻田系统的耐瘠能力也显著高于长期单施化肥处理。不同量绿肥还田下稻田系统生产力差异不显著,但耐瘠能力常量还田处理较高。     

测墒补灌条件下施氮量对小麦干物质积累转运和产量的影响

为筛选测墒补灌节水条件下实现小麦高产和氮素高效利用的最优施氮量,以小麦品种烟农1212为材料,在拔节期和开花期将0~40 cm土层土壤相对含水量补灌至70%条件下,设置0、120、180和240 kg·hm^-2施氮量处理（分别用N0、N1、N2和N3代表）,分析施氮量对测墒补灌小麦旗叶光合特性、干物质积累与转运和氮素利用率的影响。结果表明,N2处理下小麦花后7~28 d旗叶光合性能显著高于N0和N1处理,但施氮量增至N3时光合性能无显著变化。N2处理的营养器官花前贮藏干物质在花后向籽粒的转运量显著高于其他处理;花后光合同化物积累量显著高于N0和N1处理,但与N3处理无显著差异。成熟期N2处理干物质在籽粒中的分配比例较N0和N1处理分别高5.00和2.86个百分点。N2处理的籽粒灌浆持续时间和活跃灌浆期长,最大灌浆速率下粒重高,籽粒产量较N0和N1处理分别高41.01%和22.44%,且氮肥农学效率最高,氮肥偏生产力较高。综合考虑,180 kg·hm^-2施氮量为测墒补灌节水条件下最佳施氮量。     

猪粪和羊粪对盐碱障碍粮田冬小麦生理特征和产量的影响

为探明不同有机肥施用条件下河北低平原咸水补灌区盐碱障碍粮田冬小麦的耐盐抗氧化特征,设置常规施肥(CK)、推荐施肥(RC)以及在RC基础上猪粪和羊粪各3个施用量(低量：9 t·hm^-2;中量：18 t·hm^-2;高量：27 t·hm^-2)处理,分析了不同处理下盐碱田冬小麦生长、碳氮代谢、抗氧化特性及产量的差异。结果表明,高量猪粪和羊粪处理下小麦孕穗期单株分蘖数较RC处理分别提高了18.42%和23.68%;高、中量猪粪和羊粪处理下干物质积累量在孕穗期、开花期和收获期较CK和RC处理均显著提高,其中在收获期高量猪粪处理的增幅分别为24.54%和24.60%,高量羊粪处理的增幅分别为29.94%和29.99%;高量猪粪和羊粪处理较CK和RC处理均显著提高了冬小麦花后旗叶可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸含量及SOD、POD活性,降低超氧阴离子自由基积累量,其中羊粪较猪粪显著提高了可溶性糖含量。高、中量有机肥处理提高了穗数和千粒重,增产效果显著,其中高、中量猪粪处理较CK分别增产15.09%和8.95%,高、中量羊粪分别增产22....     

半干旱区保护性耕作对旱作春小麦光合特性和产量形成的影响

为探究黄土高原半干旱区保护性耕作提高春小麦产量的光合生理机制，依托黄土高原半干旱区2001年建立的不同耕作措施长期定位试验，于2019年研究了传统耕作(T)、传统耕作秸秆翻入(TS)、免耕秸秆不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施对春小麦叶片光合相关性状、干物质积累和产量的影响。结果表明，小麦叶片叶绿素含量和叶面积指数在抽穗期达到峰值，保护性耕作延缓了花后叶片衰老，其中NTS处理的叶片叶绿素含量和叶面积指数在乳熟期均显著高于其他处理；耕作措施对开花期小麦旗叶RuBP羧化酶活性没有影响，但在灌浆期免耕和秸秆还田均提高了RuBP羧化酶活性，其中NTS处理的RuBP羧化酶活性是T处理的1.95倍；秸秆覆盖对小麦旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度影响显著，NTS处理可有效改善春小麦开花期和灌浆期的光合性能，其中NTS处理的开花期旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度比T处理分别提高了19.2%、30.7%、23.0%；免耕处理(NT和NTS)下花后干物质积累对籽粒贡献率较耕作处理(T和TS)提高了41.7%，秸秆还田处理(TS和NTS)花后籽粒干物质积累量及花后干物质积累对籽粒产量贡献率较不还田处理(T和NT)分别提高了71.2%和35.7%；NTS处理有效促进了小麦花后干物质积累和转运，显著增加了穗数和千粒重，使产量较T处理提高了18.7%。因此，在黄土高原半干旱区应用免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施可促进春小麦旗叶花后光合作用、干物质积累及其向籽粒分配，延缓灌浆后期叶片衰老和叶绿素降解，协调和优化光合性能、光合时间、光合面积之间的关系，从而提高产量。     

陕西省不同年代旱地冬小麦光合与产量特征变化及其相互关系研究

为明确陕西省不同年代旱地冬小麦品种光合特征变化规律及其对产量的影响,选择曾在该省推广种植的20世纪40年代至21世纪初8个不同年代旱地冬小麦品种(蚂蚱麦,1940s;碧蚂1号,1950s;丰产3号,1960s;泰山1号,1970s;小偃6号,1980s;陕229,1990s;长武134,2000s;长旱58,2010s)为材料,设置正常供水和干旱胁迫两个水分处理,进行盆栽种植试验,对小麦不同生育期光合特征进行测定,并在收获期考种测产。结果表明,无论是干旱胁迫还是正常供水处理下,现代小麦品种(长武134和长旱158)花前旗叶净光合速率和单株叶面积都表现出显著优势,并与千粒重和产量呈显著正相关;但品种间花后光合特征差异减小,这对于现代小麦产量的提升可能产生了一定的限制作用;不同生育时期和不同水分处理下,旗叶蒸腾速率与种植年代之间相关性并不一致;干旱胁迫条件下,孕穗期和花后3d的旗叶水分利用效率都随品种更替呈明显上升的趋势;现代小麦品种在干旱处理下旗叶净光合速率等光合特征、千粒重等产量因素的优势受到影响,最终导致其产量增幅下降。未来应进一步提升现代小麦的光合优势,尤其是花前叶片净光合速率及叶面积的优势,并进一步提高千粒重,这将会是陕西省小麦节水高产和抗旱稳产的重要手段。     

无机与有机肥配施对小麦籽粒产量和淀粉糊化特性的影响

为了阐明天田条件下无机与有机肥配施对小麦籽粒产量和品质的调控效应,以中筋型小麦品种豫麦49-198为供试材料,研究了施用有机肥、无机与有机肥配施以及施用尿素处理对小麦籽粒产量和淀粉糊化特性的影响.结果表明,无杌与有机肥配施不仅可以显著提高小麦籽粒产量、蛋白质含量及蛋白质产量.还可以改善小麦淀粉糊化特性.综合各处理结果,施用有机肥以鸡粪处理、无机与有机肥配施以鸡粪+尿素处理对提高小麦籽粒产量、改善小麦淀粉糊化特性的效果较好.